• 한국가스학회지
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• 제23권5호
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• pp.24-34
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• 2019

본 연구에서는 수관식 보일러의 열교환기를 모사하기 위하여 수관의 존재 유무에 따른 화염의 안정화와 연소 특성을 당량비와 유속에 따라 비교하였다. 버너는 화염이 존재하는 SiC foam과 역화 방지를 위한 세라믹 보드, 균일한 유동장을 형성하는 알루미나 볼로 구성되며, 반경 반향의 열 손실을 최소화하기 위하여 단열재로 밀폐되어 있다. 결과적으로 수관이 존재하는 경우 낮은 당량비 구간에서 역화 및 날림 현상의 경계가 넓어지는 것을 안정화 영역에서 확인할 수 있었다. 또한, 수관이 존재하는 경우 NOx 배출량이 수관이 없는 경우보다 증가하는 것을 확인하였다. 이는 수관이 존재함으로써 열 손실을 억제하여 화염의 온도가 증가하는 것으로 판단하였으며, O₂ 배출량과 화염의 온도를 예측하여 입증하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.50-56
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• 2013

대향류 비예혼합 연료-공기 유동장에서 고온연료의 점화특성과 형성된 화염의 소화특성에 미치는 복사효과에 대해 수치계산을 통해 검토하였다. 화학반응의 계산을 위해 GRI-v3.0의 상세화학반응기구를 사용하였으며, 단열계산과 광학적으로 얇은 복사모델을 적용하여 계산을 수행하였다. 대향류 유동장의 점화와 소화점을 정확히 찾기 위하여 화염제어 연속계산법을 적용하였다. 결과를 통해 스트레인율 변화에 대해 최고 온도보다는 최고 H 라디칼 농도가 점화와 소화거동을 이해하는데 더 적합하다는 것을 확인하였다. 최고 H 라디칼 농도변화 거동을 통해 기존에 알려진 S-곡선, C-곡선 및 O-곡선 등을 확인하였다. 복사열손실 분율($f_r$)과 공간에 대해 적분된 열발생률(IHRR)을 통해 $f_r$이 가장 큰 점에서 복사효과에 의한 소화가 발생하였으며, 화염신장 소화점에서는 IHRR이 가장 높지만 화염에서의 전도에 의한 열손실로 인해 소화가 되는 것을 확인하였다. 복사는 화염신장 소화점에는 거의 영향이 없지만 복사 소화점과 점화점에는 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 또한 연료의 온도가 높아질수록 복사에 의한 소화점의 스트레인율과 화염신장에 의한 스트레인율 사이의 영역이 넓어지게 되어 화염 안정성이 향상되고 있음을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권3호
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• pp.198-204
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• 2005

본 연구에서는 규불화염, 가용성 실리카, 방향족계 고분자 축합물 그리고 잠열특성을 지닌 질산염계 무기화합물로 구성된 규불화염계 수화열 저감제를 시멘트 모르타르의 수화열 및 건조수축에 미치는 영향을 조사하였다. 규불화염계 수화열 저감제의 첨가로 시멘트 모르타르의 단열상승온도 및 건조수축에 의한 길이변화가 저감되는 특성을 나타내었다. 또한, 규불화염계 수화열 저감제가 첨가된 판상형 시멘트 모르타르 시험체의 균열 패턴을 측정한 결과, 수화열 저감과 건조수축에 의해 길이변화가 저감되는 복합적 효과를 통해 시멘트 모르타르의 균열저감성이 개선되는 것을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.780-787
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• 2019

본 연구에서는 국내외 저탄소 녹색성장을 위한 대안으로서 수소에너지와 그 이용 기술에 대한 관심이 높아지는 추세에 발맞춰 무탄소 연료인 수소를 LNG 의 주성분인 메탄, 메탄-프로판, 메탄-프로판-에탄 동축류 확산화염 내에 첨가하여 화염형상 및 연소생성물에 미치는 영향을 확인하였다. 상온상압 조건의 확산화염에 수소를 단계적으로 첨가하여 실제 생성되는 연소생성물의 변화 추이를 가스 분석기를 이용하여 실험적으로 관찰하였고 확산화염의 형상은 디지털카메라를 이용하여 단계적으로 관찰 하였다. 실험결과에서 확산화염에 수소를 첨가함에 따라 질소산화물의 생성량이 선형에 가깝게 증가하는 경향을 보였다. 이것은 수소의 상대적으로 높은 단열화염온도와 빠른 연소속도가 Thermal NOx의 생성을 촉진했기 때문이다. 반면 이산화탄소의 생성량은 감소하는 경향이 나타났는데 수소를 첨가함에 따라 메탄, 메탄-프로판, 메탄-에탄-프로판의 혼합 확산화염에 포함되어있는 전체 탄소비율이 줄어들어 이산화탄소의 생성량이 감소한 것이다. 이는 선박에서 LNG-수소의 혼합 연료사용으로 인해 온실가스인 이산화탄소를 저감할 수 있는 하나의 방안으로 고려될 수 있다는 것을 의미한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.22-22
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• 1999

교란에 대한 고체 추진제의 연소율의 반등에 대한 이해는 고성능 추진제를 설계하는데 매우 중요한 요소이다. 그 동안의 연구는 고체 추진제의 표면에서 발생하는 교란이 매우 작은 크기로 발생한다는 선형적인 가정을 사용하여 이론적인 응답 함수를 구하였다. 특히 실험실에서 행해지는 교란에 대한 추진제의 응답 함수를 구하기 위하여 이용한 비집촉식 교란 방법을 사용하였다. 이 경우 추진제 표면으로 전달되는 복사열 전달의 크기는 레이저에 의한 복사 일전달과 기체 영의 화염에 의한 열전달을 동시에 고려하여야 한다. 그러나 언급하였던 것처럼 대부분의 이론적 연구는 추진제 표면의 온도 구매가 단열인 것으로 가정하여 진행하였다. 이러한 가정을 기체 영역으로부터 추진제로 전달되는 열전달 량이 작은 점소화초기 등에서 타당한 가정이나, 기체 영역에서 연소가 활발하게 진행되는 경우에는 비합리적인 가정이다. 본 연구에서는. 추진제의 응축 영역에서 분포 화학 반응이 발생하여, 기체 영역에서 화학반응에 의한 연소가 진행되는 경우, 복사 열전달의 교란에 대한 추진제의 응답함수를 수치적으로 계산하였다. 이때 기체 영역에서 발생하는 연소 반응은 De Luca 등에 의하여 제안된 실험적 모델인 $\alpha$ $\beta$ ${\gamma}$ 화염 모델을 사용하였으며, 추진제 표면에서의 열전달 균형에 의한 경계 조건을 사용하였다. 그러나 외부로부터 입사되는 복사광 레이저와 기체 영역의 상호 간섭은 고려하지 않았다. 수치 계산에 의한 응답 함수의 특징은 단열 조건이 사용된 이론적 응답 함수에 비하여 낮은 값을 나타내었으며, 최대치를 보이는 주파수 영역도 이론 함수에 비하여 다른 값을 보여주고 있다.연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1193-1199
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• 2012

액체연료를 사용하는 풀화재에서 화염불안정성에 대하여 산화제 유속변화와 농도변화의 효과를 알아보기 위해 컵버너 실험을 수행하였다. 연료는 헵탄을 사용하였고, 산화제는 공기에 질소와 이산화탄소를 희석하였다. 소화근처에서 축방향 및 화염 밑면에서 두 가지 형태의 대표적인 불안정성이 관찰되었다. 화염 밑면에서 발생되는 불안정성은 셀, 스윙, 회전 모드로 특성화 할 수 있고, 산화제의 유속이 증가할수록 모든 불활성 기체에서 셀, 스윙 모드에서 회전모드로 천이하였다. 이러한 화염밑면 불안정성에 영향을 미치는 변수들을 파악하기 위하여 초기혼합률, Le 수, 단열화염온도에 대해서도 함께 조사되었다. 이 중 Le 수가 불안정성 모드와 가장 큰 상관관계를 보이고 있지만 보다 정확한 관계를 규명하기 위해서는 더 많은 실험조건에서의 결과가 요구된다. 또한, 소화농도근처의 화염에서는 유속이 작거나 큰 경우에는 축방향 주기적인 진동불안정성이 나타나지 않고, 적절한 산화제 속도 영역에서만 관찰된다. 이는 작은 유속에서는 증발하는 연료속도가 임계유속이하이며, 큰 유속에서는 반응중인 연료유속과 산화제 유속이 유사하기 때문으로 판단된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.357-360
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• 2011

고층 건축물에 주로 사용되는 커튼월의 경우 구조체와의 접합으로 인해 층간 틈새가 발생하게 되고 이는 화재 시 틈새를 통해 화염이나 연기 등의 확산 경로가 될 수 있다. 본 연구에서는 커튼월 시스템에 적용되는 선형조인트 내화충전시스템의 개발을 위해 경제적이고 시공이 간편한 박스형 시스템을 도입하고 내부에 다양한 변경하여 내화성능을 평가하였으며, 그 결과 케이싱 내부의 단열재 20mm두께의 내화 뿜칠재와 석고보드를 케이싱 안쪽에 박스 형태로 구성한 시스템이 가장 안정적이고 온도상승도 작은 것으로 나타났다.

• 한국가구학회지
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• 제21권6호
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• pp.469-478
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• 2010

본 연구에서는 두 개의 주요 구조부분으로 구성된 새로운 하이브리드 목조 벽체의 내화성능을 평가하였다. 수직하중을 전적으로 담당하는 기둥-보 형태의 기본 골조에 두 가지 형태의 벽체가 채워졌을 때 이 전체를 내력 벽체로 가정하고 그 내화성능을 평가하고자 하였다. 하이브리드 벽체의 기본 개념은 뼈대를 갖는 전형적인 가구의 구조로부터 채용되었다. 기본이 되는 기둥-보 골조는 국산 낙엽송 소재로서, 기둥은 $180mm{\times}180mm$, 보는 $180mm{\times}240mm$ 단면의 부재가 사용되었다. 기둥-보 골조의 내부에 채워지는 벽체는 두 종류로서, 하나는 블러킹이 사용된 일반적인 경골목구조 벽체이고, 또 하나는 구조용 패널 사이에 스티로폼 단열재가 채워져 일체화된 구조를 이루는 구조용 단열 패널 벽체이다. 내화성능 시험에 사용된 모든 벽체는 2겹의 방화석고보드를 화염 노출면에 부착하였다. 모든 벽체는 우선 기둥-보 골조가 없는 상태에서 표준화염 조건에서 내화성능 시험을 수행하였고 다시 기둥-보 골조와 결합된 형태로 내화성능 시험을 수행하였다. 시험에 적용된 화염조건은 KS F 2257의 조건을 적용하였고 시험 중 구조체 내부 각 부위의 온도변화도 측정하였다. 본 연구를 통해 기둥-보 골조의 보강이 목구조 벽체의 내화성능 향상에 상당히 기여하는 것으로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.251-257
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• 2012

본 연구에서는 이중원추형 버너가 장착된 고압연소기를 이용하여 입구공기온도, 공기비 그리고 연소실 압력조건에 따른 NOx 배출 특성을 실험적으로 조사하였다. 배기가스 온도와 NOx 배출량은 동일한 연소실 끝단지점에서 측정되었다. NOx 배출량은 공기비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, 입구공기 온도와 연소실의 압력이 높아질수록 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 입구공기 온도의 증가는 희박 영역에서 가연한계를 증가시켜 높은 단열화염 온도를 가짐에도 불고하고 저감된 NOx 배출 수준을 얻을 수 있었다. 연소실 압력이 증가할수록 Thermal NOx의 영향을 받는 영역에서의 NOx 배출은 큰 폭의 상승을 보였으나, 공기비가 1.8이상인 영역에서는 적은 연료량으로 인하여 적은 상승폭을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.96.1-96.1
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• 2011

Solid oxide fuel cells(SOFCs) can convert the chemical energy of fuel into electricity directly. With the rising fuel prices and stricter emission requirement, SOFCs have been widely recognized as a promising technology in the near future. In this study, lean premixed flame using the orifice swirl burner was analyzed numerically and experimentally. We used the program CHEMKIN and the GRI 3.0 chemical reaction mechanism for the calculation of burning velocity and adiabatic flame temperature to investigate the effects of equivalence ratio on the adiabatic flame temperature and burning velocity respectively. Burning velocity of hydrogen was calculated by CHEMKIN simulation was 325cm/s, which was faster than that of methane having 42 cm/s at the same equivalence ratio. Also Ansys Fluent was used so as to analysis the performance with alteration of swirl structure and orifice mixer structure. This experimental study focused on stability and emission characteristics and the influence of swirl and orifice mixer in Solid Oxide Fuel Cell Systme burner. The results show that the stable blue flame with different equivalence ratio. NOx was measured below 20 ppm from equivalence ratios 0.72 to 0.84 and CO which is a very important emission index in combustor was observed below 160 ppm under the same equivalence region.